一種化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法
2023-06-02 15:38:06
專利名稱：一種化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法
技術領域：
本發明涉及有機化學領域，具體是一種化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法。
背景技術：
在使用熱縮合法生產甲基苯基二氯矽烷時，不僅得到主產物甲基苯基二氯矽烷而且同時得到副產物苯基三氯矽烷，二者都是重要的有機矽單體原料，但由於沸點相近，分別為205℃和201℃，用普通蒸餾分離的方法分離沸點如此相近的餾分，難以高效率獲得高純度的甲基苯基二氯矽烷。
甲基苯基二氯矽烷和苯基三氯矽烷的高效分離方法很少。在已知分離方法中，美國專利US4,402,796介紹了一種分離苯基三氯矽烷與甲基苯基二氯矽烷萃取蒸餾的方法。該方法包括在混合單體中加入互不相溶的形成二相的二種溶劑，分離後進入各自的分餾塔分離，其缺點是待分離的苯基氯矽烷被外加溶劑夾帶的雜質所汙染，需要進一步的純化處理，並且除了蒸餾系統自有的蒸餾塔外，還至少需要二個用於分離各個相混合物分離的分餾塔。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是，提供一種設備較簡單，提純度和收率高的甲基苯基二氯矽烷的提純方法。
本發明使用加入親核試劑與苯基三氯矽烷進行部分或完全反應的方法對二者的混合物進行分離提純，高效率獲得了高純度的甲基苯基二氯矽烷。
本發明的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於在甲基苯基二氯矽烷和苯基三氯矽烷混合物的分餾系統中加入脫除微量水的親核試劑，親核試劑的加入量以苯基三氯矽烷計，至少為等摩爾，甲基苯基二氯矽烷從分餾塔頂餾出，苯基三氯矽烷-親核試劑衍生物餾份從分餾塔釜移出。
由於水這一親核試劑與氯矽烷反應中會形成高聚物而破壞了體系的有序平衡，因此親核試劑在加入以前必須進行徹底乾燥，以除去微量的水。可以使用分子篩等常規的工藝方法進行乾燥，乾燥後的親核試劑必須密閉保存。
作為優選，所述的親核試劑為含有給電子基團的親核試劑所述的親核試劑為具有1～8個碳原子的含O的直鏈、支鏈、芳類的醇、酸類及含N、S的有機化合物、雜環類化合物。親核試劑的醇、酸類具體為甲醇，乙醇，環己醇，甲酸，乙酸；含N、S等的有機化合物、雜環類化合物為N-甲基嘧啶(NMI)，三乙胺，丁睛，丁酮肟，四氫噻吩1，1-二氧化物，N-二甲基甲醯胺(DMA)，吡啶(Py)。最為優選的給電子基團的有機親核試劑是乙醇或N-甲基嘧啶。加入量以混合氯矽烷中苯基三氯矽烷的摩爾量計為等摩爾或略大於等摩爾。可採用間歇、半連續或連續工藝。
帶有給電子基團的且不足量的親核試劑，加入到含有甲基苯基二氯矽烷及苯基三氯矽烷的混合物中，兩種氯矽烷都能與之迅速反應，由於苯基三氯矽烷具有更高的親電性和反應活性，該試劑將首先選擇性地與苯基三氯矽烷反應，即使是由於親核試劑在加入時濃度局部過高而有部分與甲基苯基二氯矽烷發生了反應，也會在反應平衡的過程中將親核試劑轉移給苯基三氯矽烷，生成苯基三氯矽烷-親核試劑衍生物，該衍生物的沸點明顯高於甲基苯基二氯矽烷，從而使得甲基苯基二氯矽烷順利從塔頂餾出。
本發明分餾系統的壓力為0.001～0.1MPa，優選為常壓或0.001～0.05MPa；分餾系統的蒸餾塔的塔板數不少於20塊，優選為不少於50塊；分餾塔的回流比在2∶1～20∶1，優選為5∶1～10∶1。親核試劑的加入量以苯基三氯矽烷計至少為等摩爾，優選略大於等摩爾。親核試劑從分餾系統的蒸餾器任意位置加入，優選從塔頂加入；甲基苯基二氯矽烷從塔頂出料，而含苯基三氯矽烷-親核試劑衍生物的組份直接從塔釜移出。移出的苯基三氯矽烷-親核試劑衍生物，一般不影響其作為苯基三氯矽烷使用，在某些應用中甚至具有更好的質價比，例如進一步做成樹脂或交聯劑；含質子的親核試劑的加入將與苯基三氯矽烷反應產生HCl氣體，應及時從分餾系統中排去。
本發明使用的設備簡單，可直接應用原有的蒸餾塔或最多需要一個附加的蒸餾塔，產品的純度和收率都比較高。
具體實施例方式
下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
以下實例中其比例均為重量比，壓力為絕對壓力。
實施例一。在具有高分離效率的分餾塔中，塔釜預加入含苯基三氯矽烷15％及甲基苯基二氯矽烷85％的混合物500kg，塔頂加入無水乙醇16.5kg，在0.005MPa下，塔頂溫度在108～112℃之間得到甲基苯基二氯矽烷400kg，塔釜得到苯基三氯矽烷及甲基苯基二氯矽烷的部分烷氧基化產物，目的產物甲基苯基二氯矽烷純度99.0％，收率94.1％。
實施例二。在1000ml塔釜的實驗室蒸餾裝置中，蒸餾柱規格1300×24mm，以玻璃彈簧為填料，塔釜預加入含苯基三氯矽烷20％及甲基苯基二氯矽烷80％的混合物500g，塔頂在升溫條件下4小時內連續而緩慢加入NMI40g，在0.01MPa下，塔頂溫度在125～130℃之間得到甲基苯基二氯矽烷餾份385g，塔釜得到苯基三氯矽烷-NMI的複合物，得到目的產物甲基苯基二氯矽烷純度99.4％，收率96.3％。
實施例三。在1000ml塔釜的實驗室蒸餾裝置中，蒸餾柱規格1300×24mm，以玻璃彈簧為填料，塔釜預加入含苯基三氯矽烷10％及甲基苯基二氯矽烷90％的混合物500g，塔頂連續而緩慢加入經嚴格脫水DMA 21g，在0.01MPa下，塔頂溫度在125～130℃之間得到甲基苯基二氯矽烷餾份420g，塔釜得到苯基三氯矽烷-DMA複合物，目的產物甲基苯基二氯矽烷純度99.3％，收率93.3％。
實施例四。在1000ml塔釜的實驗室蒸餾裝置中，蒸餾柱規格1300×24mm，以玻璃彈簧為填料，塔釜預加入含苯基三氯矽烷15.3％及甲基苯基二氯矽烷84.7％的混合物500g，塔頂連續而緩慢加入經嚴格脫水乙酸23g，在0.001MPa下，塔頂溫度在88～90℃之間得到甲基苯基二氯矽烷餾份350g，塔釜得到苯基三氯矽烷及甲基苯基二氯矽烷的部分醯氧化產物，目的產物甲基苯基二氯矽烷純度99.1％，收率92.3％。
實施例五。在1000ml塔釜的實驗室蒸餾裝置中，蒸餾柱規格1300×24mm，以玻璃彈簧為填料，塔釜預加入含苯基三氯矽烷15.3％及甲基苯基二氯矽烷84.7％的混合物500g，塔頂連續而緩慢加入經嚴格脫水丁酮肟35g，在0.001MPa下，塔頂溫度在88～90℃之間得到甲基苯基二氯矽烷餾份340g，塔釜得到苯基三氯矽烷及甲基苯基二氯矽烷的衍生物，目的產物甲基苯基二氯矽烷純度99.3％，收率94.3％。
權利要求
1.一種化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於在甲基苯基二氯矽烷和苯基三氯矽烷混合物的分餾系統中加入脫除微量水的親核試劑，親核試劑的加入量以苯基三氯矽烷計，至少為等摩爾，甲基苯基二氯矽烷從分餾塔頂餾出，苯基三氯矽烷-親核試劑衍生物餾份從分餾塔釜移出。
2.根據權利要求1所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的親核試劑為具有1～8個碳原子的含O的直鏈、支鏈、芳類的醇、酸類及含N、S的有機化合物、雜環類化合物。
3.根據權利要求1所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的親核試劑的醇、酸類為甲醇，乙醇，環己醇，甲酸，乙酸；含N、S等的有機化合物、雜環類化合物為N-甲基嘧啶，三乙胺，丁睛，丁酮肟，四氫噻吩1，1-二氧化物，N-二甲基甲醯胺，吡啶。
4.根據權利要求1或2所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的分餾系統的壓力為0.001～0.1MPa，分餾系統的蒸餾塔的塔板數不少於20塊，分餾塔的回流比在2∶1～20∶1；所述的親核試劑從分餾系統塔頂加入。
5.根據權利要求3所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的分餾系統的壓力為0.001～0.1MPa，分餾系統的蒸餾塔的塔板數不少於20塊，分餾塔的回流比在2∶1～20∶1；所述的親核試劑從分餾系統塔頂加入。
6.根據權利要求4所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的分餾系統的壓力為常壓或0.001～0.05MPa，用於蒸餾的塔的塔板不少於50塊，分餾塔的回流比在5∶1～10∶1。
7.根據權利要求5所述的化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法，其特徵在於所述的分餾系統的壓力為常壓或0.001～0.05MPa，用於蒸餾的塔的塔板不少於50塊，分餾塔的回流比在5∶1～10∶1。
全文摘要
本發明涉及一種化學提純甲基苯基二氯矽烷的方法。本發明需要解決的技術問題是，提供一種設備較簡單，提純度和收率高的甲基苯基二氯矽烷的提純方法。本發明的方法，其特徵在於在甲基苯基二氯矽烷和苯基三氯矽烷混合物的分餾系統中加入脫除微量水的親核試劑，親核試劑的加入量以苯基三氯矽烷計，至少為等摩爾，甲基苯基二氯矽烷從分餾塔頂餾出，苯基三氯矽烷－親核試劑衍生物餾份從分餾塔釜移出。
文檔編號C07F7/12GK1807433SQ200510061320
公開日2006年7月26日 申請日期2005年10月31日 優先權日2005年10月31日
發明者來國橋, 鄔繼榮, 蔣劍雄, 華西林, 倪勇, 吳連斌 申請人:杭州師範學院